使用字典的Sympy矩阵替换

时间:2015-04-15 15:33:54

标签: python sympy

我知道this post,但我没有看到答案。我想将数值代入一个sympy矩阵。更详细地说,我确实建立了一个系统,在某些情况下我想插入基于numpy数组的数值。我认为使用词典是可能的。但要么我误解了这个概念,要么它不是该语言的一个特征。

我有一个矩阵:

import sympy as sp
cp = sp.MatrixSymbol('cp',3,3)
C = sp.Matrix(cp)
sp.pprint(Q)

⎡cp₀₀  cp₀₁  cp₀₂⎤
⎢                ⎥
⎢cp₁₀  cp₁₁  cp₁₂⎥
⎢                ⎥
⎣cp₂₀  cp₂₁  cp₂₂⎦

我创建了一个字典

mydict={'cp', sp.Matrix(np.random.rand(3,3))}

但替换不起作用:

mydict = {'cp':sp.Matrix(cp)}
subs = C.subs(mydict)
sp.pprint(subs)

输出(应为数字):

⎡cp₀₀  cp₀₁  cp₀₂⎤
⎢                ⎥
⎢cp₁₀  cp₁₁  cp₁₂⎥
⎢                ⎥
⎣cp₂₀  cp₂₁  cp₂₂⎦

如果我使用numpy数组而不是sympy矩阵,我会收到以下错误:

SympifyError: Sympify of expression 'could not parse u'[[ 0.69780014 0.89835127 0.9623417 ] [ 0.28375306 0.94416287 0.12325111] [ 0.20154648 0.7324886 0.87209933]]'' failed, because of exception being raised: SyntaxError: invalid syntax (<string>, line 1)

此尝试给出了相同的错误(替换了确切的变量名称):

mydict2 = {}
i,j = C.shape
[ mydict2.update( {C[i,j]: cp[i,j]} )for i in range(i) for j in range(j)]
C.subs(mydict2)

有任何线索吗?

编辑:作为评论的答案,我发布了我的输出应该是什么样的:

如果我生成一个随机矩阵(我试过sp.Matrix,np.matrix和np.array):

sp.Matrix(np.random.rand(3,3))

⎡0.12  0.87  0.96⎤
⎢                ⎥
⎢0.31  0.71  0.44⎥
⎢                ⎥
⎣0.36  0.23  0.55⎦

和substitue(如上图所示)这个矩阵成为符号的,我期望符号矩阵看起来像数字矩阵。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

虽然想要一个充满了来自numpy的数字的同情矩阵的原因仍然让我无法理解,你可以像这样进行替换:

import sympy as sp
import numpy as np

cp = sp.MatrixSymbol('cp',3,3)
C = sp.Matrix(cp)  # same thing as cp.as_explicit()
C.subs(list(zip(cp, np.random.rand(9))))
# example output:
#
# Matrix([
# [0.993152112961882, 0.898596737383104, 0.403274559253394],
# [0.831318080769803, 0.296307294254107,  0.57444787963296],
# [0.424120969168281, 0.985130115570423, 0.113035586132516]])

我正在使用对list的额外调用,因为我使用的是Python3,其中zip不再返回列表,而是生成器。没有它,在Python3中,你得到:

 Matrix([
[0.0798937249416819, cp[0, 1], cp[0, 2]],
[          cp[1, 0], cp[1, 1], cp[1, 2]],
[          cp[2, 0], cp[2, 1], cp[2, 2]]])

刚刚添加完成。